Sequenza sismica dell Abruzzo: analisi delle registrazioni accelerometriche. Antonio Rovelli, INGV Dario Rinaldis, ENEA ACS

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1 Sequenza sismica dell Abruzzo: analisi delle registrazioni accelerometriche Fabio Sabetta, Dipartimento della Protezione Civile Antonio Rovelli, INGV Dario Rinaldis, ENEA ACS Mehmet Celebi, USGS

2 47 46 La atitude Stazioni della rete accelerometrica RAN (DPC) e stazioni Broad-Band Band (INGV) che hanno registrato la scossa principale del 6 aprile RAN 58S.M.+ 1 INGV INGV 113 BB stations Epicenter Longitude

3 Akinci et al. 2009

4

5 Sequenza eventi terremoto Abruzzo (agg. 09/09) Serie1 Media Mobile su 80 per. (Serie1) Lineare (Serie1) Ml Apr 12 Lug apr 20-apr 05-mag 20-mag 04-giu 19-giu 04-lug 19-lug 03-ago 18-ago 02-set Data

6 Foreshocks 1 ott 08-5 Apr 09 Ml Media Mobile su 20 per. (Ml) 5 Apr ore UTC 5 Apr ore UTC set 09- ott 19- ott 29- ott 08- nov 18- nov 28- nov 08- dic 18- dic 28- dic 07- gen 17- gen 27- gen 06- feb 16- feb 26- feb 08- mar 18- mar 28- mar 07- apr

7 Le stazioni accelerometriche più vicine all epicentro e anche al centro dell Aquila si trovano tutte all interno della proiezione in superficie della geometria della faglia (distanza Joyner- Boore = 0)

8 Di Capua et al.

9 H/V Aqk NS/UP AQg NS/UP AQv NS/UP Aqu NS/UP Rapporti H/Vdelle registrazioni del main shock per le stazioni sa AQK, AQG, AQV, AQU F(Hz) Profilo di Vs per la stazione AQV

10 Rapporti spettrali H/V di registrazioni accelerometriche alle stazioni: a) AQA, b) AQG, c) AQK, d) AQV (Ameri et al. 2009)

11 Di Capua et al.

12 Parametri strong-motion della maggiore delle componenti orizzontali delle 16 registrazioni ioni con PGA> 25 cm/s2 ordinate per PGA decrescente Station Name Station code Rjb distance dsta (Km) Epic. distance dsta (Km) EC8 site PGA PGV Arias class (cm/s2) (cm/s) Intensity ty (cm/s) Housner Intensity ty (cm) Duration Vanm. (s) Duration Trif. (s) V. Aterno Moro AQM A 1000 (saturated) V. Aterno - Centro Valle AQV B V. Aterno - Colle Grilli AQG A V. Aterno - fiume Aterno AQA B Aquila parcheggio AQK B Aquila Castello (INGV) AQU B Gran Sasso (Assergi) GSA A Celano CLN A Avezzano AVZ C Ortucchio ORC A Montereale MTR C Sulmona SUL A Chieti CHT A Gran Sasso (Lab. INFN) GSG C Famignano FMG A Antrodoco ANT A

13 AQV Repi =4.9 km comp EW Maximum Acceleration: cm/sec2 at time t=3.645sec Maximum Velocity: cm/sec at time t=2.905sec Maximum Displacement: 8.417cm at time t=3.115sec

14 Spettri di accelerazione e spostamento al 5% Stazione AQK Aquil-Park (Repi =5.6 km comp NS) con PGA=0.37 g

15 Postazione accelerometrica AQM ed edifici antistanti

16 Verifiche effettuate da DPC-RAN (13 agosto) sulla postazione AQM hanno mostrato interazione tra il box e il pilastrino per cui la registrazione del main shock non è attendibile NS PGA= cm/sec2 at time t=13.58sec EW PGA= cm/sec2 at time t=13.49sec UP PGA= cm/sec2 at time t= sec

17 1E+00 1.E+00 comp (g) PGA - la arger horiz 1E-01 1.E-01 1.E-02 1.E-03 1.E-04 1.E-05 RAN EC8 class A (28) RAN +1 INGV class B (13) RAN class C (10) RAN unknown (7) INGV 112 B.B SP96 (Repi) SP96 -sigma SP96 +sigma SP96 anel. att. =0.005 Cauzzi-Fac08 (Rhypo) MAL08 (Rhypo) Epic dist (km) Valori di PGA registrati dalla rete RAN e dai sismometri BB della rete INGV in funzione della distanza epicentrale (ipocentrale per Malagnini et al. 08 e Cauzzi Faccioli 08) a confronto con alcune relazioni di attenuazione

18 PGA - la rger horiz comp (g) Aquila main shock 1.E+00 1.E-01 1.E S.M. AB07 stiff normal AB07+sigma AB07-sigma SP96 SP96 anel. att. = E Rjb dist (km) Valori di PGA registrati dalla rete RAN in funzione della distanza dalla faglia a confronto con alcune relazioni i di attenuazione (AB07 =Akkar e Bommer 2007; relazione ottenuta utilizzando 532 registrazioni europee con 5 Mw 7.69)

19 Akinci et al PGA I valori più bassi sono stati registrati dalle stazioni indicate in rosso che si trovano in una situazione i anti-direttiva tti rispetto alla faglia

20 Valori di PGA registrati dalla rete RAN nella replica del 7 aprile h (Ml=5.3, Mw=5.6); epicentro spostato a circa 16 km a SE rispetto al main shock (ITA-08 =Bindi et al relazione ottenuta utilizzando 561 registrazioni della banca dati accelerometrica ITACA con 4 Mw 6.9; BM07= estensione di Akkar e Bommer 2007 per 997 registrazioni con 3.0 Mw 7.6 PGA - la arger horiz comp (g) 1.E+00 1.E-01 1E02 1.E-02 RAN 40 S.M. ITA08 ITA08 +sigma ITA08 -sigma BM07 SP96 (Rjb) Modificazione della distribuzione dei PGA in confronto al mainshock. rispetto a quanto previsto dalle attenuazioni. Le stazioni in near field forniscono valori più bassi mentre quelle in far field risultano meno sovrastimate 1.E Rjb as main shock (km)

21 SA (g) NTC yrs Soil=A NTC yrs Soil=B NTC yrs Soil=C Norm a categ. (4 dutt 1.5 s.l.) AQg EW soil=a AQv EW soil=b AQk EW soil=c NTC yrs Soil=B T(sec) Spettri di risposta delle stazioni che forniscono i valori più elevati a confronto con Spettri di risposta delle stazioni che forniscono i valori più elevati a confronto con la normativa italiana del 1996 per la 2a categoria e delle norme tecniche del 2008 (NTC-08) per diversi tipi di terreno e periodi di ritorno

22 SA (cm/s2) 1600 AQg EW soil=a AQU EW soil=b 1400 AQk EW soil=b AQv EW soil=b Ak-Bom Mw=6.3 Rjb=0 soil=a 1200 AK-Bom +sigma AK-Bom -sigma 1000 Aquila NTC 475 yrs Soil=A period (s)

23 SD (cm m) L'Aquila (Faccioli soil=a) TR=72 anni L'Aquila (Faccioli soil=a) TR=475 anni L'Aquila (Faccioli soil=a) TR=975 anni AQV M=6.3 R=4.9 km EW AQVNSsoil=B AQG M=6.3 R=4.3 km EW AQG NS soil=a AQK M=6.3 R=5.6 km EW AQk NS soil=b AQU M=6.3 R=5.8 km EW AQU NS soil=b Period (s) Spettri di risposta in spostamento al 5% di smorzamento confrontati con gli spettri a pericolosità uniforme su suolo rigido (Progetto INGV-DPC-S ) ottenuti per la città dell'aquila (long ; lat )

24 SPOSTAMENTO RESIDUO da accelerogrammi GSA AQA AQG AQV AQU AQK Componenti verticali dello spostamento ottenute dalle registrazioni delle stazioni GSA, AQA, AQG, AQV, AQU, AQK; si osserva una dislocazione cosismica di circa 15 cm per le ultime due (elaborazione G. Milana, INGV Roma) Cirella et al Inverted rupture model from s.m. and GPS

25 SPOSTAMENTO RESIDUO da interferometria e GPS Interferogramma ENVISAT ottenuto da immagini 1 febbraio 12 aprile Le frange definiscono il campo di spostamento (quasi verticale) indotto dal terremoto. Il Massimo abbassamento è di circa 25 cm tra L Aquila e Fossa (ogni frangia corrisponde a circa 2.5 cm).

26 Conclusioni Il terremoto del 6 aprile 2009 e le successive repliche, hanno generato la più grande e completa mole di dati sperimentali (registrazioni accelerometriche, larga- banda, interferometriche, t i GPS, etc.) della storia sismica i d Italia. Le relazioni di attenuazione disponibili in letteratura sottostimano i valori di PGA a breve distanza e sovrastimano quelli a grande distanza. Le registrazioni in zona epicentrale (distanza zero dalla faglia e inferiore a 10 km dall epicentro, PGA > 0,3 g) sono fortemente influenzate da effetti di sorgente Le registrazioni della scossa principale mostrano un chiaro effetto di direttività verso SE Negli spettri di risposta, i valori sono molto elevati nell intervallo 2-10 Hz ( s) che contiene le frequenze proprie della maggior parte degli edifici della regione. La durata della fase più energetica degli accelerogrammi è solo di 2-5 secondi. Nel caso di AQV quasi il 60% dell energia è stato rilasciato nei primi 3 secondi. Ciò implica un forte impulso ad alta frequenza, anche nella componente verticale del moto, che ha colpito le strutture con un moderato numero di cicli ma di elevata ampiezza. La maggior parte delle strutture non duttili non ingegnerizzate e gli edifici in La maggior parte delle strutture, non duttili, non ingegnerizzate e gli edifici in muratura non rinforzati non avevano la capacità di resistere al livello di scuotimento subito.